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冗長になるといけなかったのでところどころ計算過程を省いていますがご了承ください🙇
まず曲線の概要を掴みたいので軌跡の点をと置きます。すると条件を満たすの方程式は、
となることが分かるかと思います。そして、絶対値がついているので場合分けをします。
また、より、この曲線は原点中心の半径の円周を含む円の内部に存在するので、曲線との交点を求めてあげると、というのが出てきてこれが曲線の範囲となります。(実際に描画してみた方が分かりやすいです)
ここでさらに場合分けをします。
両辺を二乗して、
ただし、を得る。
さらに、も考える必要があり、交点を調べると
実数の範囲に持たないことが分かるのでこの範囲の影響を受けないことが分かる。
を得る。
また同様にを考えて、 が導出される。
以上より曲線の概要は画像の通り。ここから積分をするだけなので、
求める面積を範囲をしっかりと見定めてあげれば、
結果は、
面積はこんな感じになるかと思われます。
途中で変数変換があいまいになっていてすみません
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